【电务】浅析微机监测在信号设备维修中的应用

浅析微机监测在信号设备维修中的应用

高级技师

刘巍

微机监测系统在铁路信号设备运用,确保信号设备安全稳定,以及强化现场设备质量具有重要意义。充分利用集中监测、电务综合预警平台以及新技术设备的信息，通过信息分析探寻设备规律，进而有效指导维修成为最重要的途径。微机监测的先进技术优势,对信号设备的电气特性曲线形态与相应电路的对应关系、设备运用过程、设备运用状态、操作人员的操作过程、设备发生故障或非正常情况等信息进行实时监测、记录及回放,并对监测到超标、故障等信息进行报警。维修人员可以利用微机监测对道岔、轨道电路、信号机、站内电码化、电缆全程对地绝缘、电源对地漏流、集中报警等信息进行单项或全面测试、比对分析，对信号设备进行预防性检修、状态修，保证信号设备始终处于良好的运用状态。

微机监测系统能实时、动态、准确、量化地反映信号设备的运用质量、结合部设备状态，并具有状态信息储存、重放、查询和报警功能。当电气特性超标或进行局部接点封连时均能按照等级及时报警，这对于防止违章作业，分析判断故障，特别是对瞬间发生、时好时坏的“疑难杂症”故障，或结合部难以界定的复杂故障的分析提供了重要的手段和依据。微机监测对设备的运用状态做到了“超标报警”，起到超前防范，防范未然的效果，使设备运用质量始终处于受控状态，科学地指导现场合理维修，避免漏检漏修。

PART 01

信号微机监测系统的重要应用

道岔监测：道岔动作电流监测，适合ZD6型单机或双机牵引道岔使用。监测道岔电流实际就是监测道岔转换的起止时间，采集机通过采集1DQJ的落下接点状态来监测道岔转换起止时间，从而达到监测道岔电流的目的。通过对道岔动作电流的实时监测，可分析判断道岔转辙机的电气特性、时间特性和机械特性。运用中常有几组道岔同时动作，为区分每个转辙机的工作状态和动作电流，保证实时监测，在每组道岔的动作回路中均串入WB电流传感器进行实时监测。在现场设备实际运用中曾因道岔开关量采集器故障导致无法监测到道岔动作电流曲线。

例1：在调阅哲里木站道岔动作电流曲线时发现233#道岔无动作电流曲线，利用天窗对233#道岔开关量采集器进行全面检查核对，经检查发现该道岔开关量采集器端子2与端子4配线接反，重新连接试验后设备正常，避免了因无法监测道岔动作电流曲线而失去对道岔的预警。（下图为道岔1DQJ采集原理图）

例2：调阅哲里木站道岔动作电流曲线时发现：202#和226#道岔曲线不良，出现反弹曲线，联系工务几次整治都未能克服。利用天窗时间仔细检查，226#道岔动作过程中曲尖轨根端无间隙，根端不活动（202#、226#道岔均为ZD6-D转辙机牵引的单开道岔），分析判断这是造成尖轨反弹的主要原因。与工长共同探讨这一情况，随后利用工电联合整治道岔时间，要求工务对202#和226#道岔曲尖轨根端进行了整治，整治后道岔反弹曲线消失恢复正常。防止了因道岔尖轨反弹力过大使道岔转换不到位的事故发生。

道岔动作电流曲线是反映道岔动态运用质量的一个重要指标，平时在调阅微机监测时应高度重视参考曲线、摩擦曲线的设置，将每组道岔定反向动作电流曲线对照参考曲线对比分析，若动作时间、电流与参考曲线偏差较大时，说明道岔运用状态变化较大，应及时检查处理。发现道岔动作电流曲线记录不良或电流监测不准确时做好记录并处理，确保监测设备运用良好。掌握道岔转换时的电气特性、时间特性和机械特性，发现转换过程中的不良情况。掌握道岔工作电流大小及道岔的转换时间能及时发现道岔运用过程中特性超标现象，为故障分析、平时调阅提供对比数据。

以下为电动道岔正常动作电流曲线与异常动作电流曲线说明

例3：调阅福巨站三级报警时发现，福巨站计轴电流超上限，查看曲线发现计轴电流自9月29日16：49：12开始在0.6A-3.95A间波动，9月30日电流值最高4.85A,通知工区，经检查确认计轴柜内UPS坏，更换UPS后设备恢复。

福巨站计轴设备故障日曲线

福巨站30日日报表

福巨站29日日趋势曲线

福巨站29日日报表

福巨30日故障日趋势

3日恢复日趋势

例4：调阅半截店站三级报警发现：2DG轨道电压超限报警，立即调阅2DG轨道电压曲线，发现列车出清后电压降到13.93V（正常值为22V左右）。调阅监测曲线分析，该区段在车列通过后电压从22V突降到13V左右并较长时间电压未回升，此接收电压为半开路、半短路的电压值，需现场逐段查找判别。此类异常曲线常见原因多为如下方面：

（1）工务扣件碰夹板。

（2）导接线接触不良。

（3）绝缘不良。

（4）防护盒不良。

（5）限流器不良。

立即通知工区、经段控联系，现场检查发现，钢轨掉块压在极性绝缘上。

半截店站2DG故障时曲线：

半截店站2DG恢复曲线：

通过信号集中监测系统对25HZ相敏轨道电路电压曲线进行分析，可以及时掌握轨道电路调整状态和分路状态的工作情况，发现设备问题，对预防轨道电路故障发生和消除不良隐患有着不可替代的作用。熟练掌握《维规》标准，及时发现轨道电路运用过程中特性超标现象，掌握轨道电路原理及正常电压曲线意义，按规定调阅轨道电压曲线，发现电压曲线异常变化，曲线记录不良或监测不准确及时记录并处理，发生故障后，及时将故障曲线截图存储，为日后调阅分析提供参考。

2、电气特性测试：

电气特性测试是信号设备维修工作的主要内容之一，通过测试，采集电气特性数据，掌握和分析设备的运用状态，发现设备缺点，预防设备故障。

（1）日常测试:利用微机监测对管内各站(包括无人站)每天测试。包括实时值测试、日报表测试，（电气特性超标显示红色）。

（2）月度测试:月度测试项目可以由微机监测来完成，其中两项还需人工介入，一项是电缆全程对地绝缘测试，因为要由人工去除并联在电缆线路上的各种防雷元件,才可以得到真实的数据；另一项是电源漏流的测试，必须在人工确认没有列车的情况下进行，以保证安全。通过对电缆全程对地绝缘测试，发现绝缘不良的设备隐患及时进行克服整治，有效预防设备故障发生的几率，确保设备稳定运用。

例：半截店站天窗修，室内测试电缆对地绝缘发现 4G1受电端电缆绝缘不良为0.25欧，多次摇测均是此数值，联系工长利用天窗修对分线盘4G1两根回楼电缆用兆欧表逐个测试，发现两根电缆绝缘不良，经分线盘甩线测试确认，室内外电缆备芯重新核对校线，更换备用电缆芯线后设备正常，防止了因电缆绝缘不良造成轨道电路红光带。

3.电气特性分析:

对电气特性数据进行分析，掌握设备的状态，找出设备的隐患，这是今后向状态修发展的重要保证，通过微机监测更快、更准分析各项异常数据，便于排除设备隐患。

（1）测试表格中超标的数据以醒目的红色显示。

（2）月曲线和年趋势更直观掌握一个月或一年中设备的变化情况；

（3）道岔动作电流曲线把动态的变化保存成静态的曲线进行分析,通过与标准曲线的对比很清楚的知道该组道岔存在的问题。如果启动电流大说明解锁时阻力大,锁闭时电流出现反坡说明锁闭阻力大，这都表示该道岔状态不良,调整过紧，在日常维修中就可以有针对性的进行调整，发现异常曲线及时分析处理排除隐患，避免设备故障的发生。

例1：调阅哲里木站道岔动作电流曲线时发现：212/214#道岔曲线异常，一动转换到底和沟通二动启动之间曲线有瞬间回零现象，如果这个回零时间过长，超过1DQJ缓放时间就会造成二动不转换，这种情况大多数都是因为一动道岔的自动开闭器不良造成。立即通知工长，要点对212/214#道岔进行试验，道岔转换到位后，第一排接点打入第二排时速度比正常时慢 ，仔细检查发现检查柱轴销因油渍过多造成动作受阻，经处理后设备正常。如果自动开闭器打入速度再慢一点，超过1DQJ缓放时间，就会造成二动道岔不转换，通过对道岔异常曲线的分析判断，查找原因第一时间排除了设备隐患，充分发挥了微机监测设备的重要性。

例2：调阅监测发现哲理木站201#道岔密贴不良，利用监测设备的实时监测功能，及时发现设备存在隐患，及时整治，排除隐患。（下图为201#道岔不密贴曲线）

PART 02

故障报警及处理瞬间故障:

微机监测给故障处理和事后分析带来了极大的帮助，对各类数据及发生过的故障进行回放分析,结合站场再现功能对故障发生的全过程进行跟踪。有的信号故障是在特定条件下发生，是暂态的，条件一旦构成又会重复发生。这类故障处理有一定的难度，利用微机监测的实时曲线功能进行关键点的监测，利用天窗时间对某些条件进行模拟，缩短故障的处理时间，消除安全隐患。

例1：福巨站控制台语音报警：“20#道岔定位启动扳不到位”。立即利用站间透明对20#道岔进行回放发现：20#道岔9:04:38定位往反位操时道岔失去表示，9:05:25操回定位，9:05:38定位有表示,直至9:20:27反位有表示。查看故障时道岔动作电流曲线，落锁时无小尾巴电流，及时通知上报工区、车间、调度。按故障处理程序进行处理，通过分析道岔动作电流曲线异常，结合“小尾巴”状态及外线判别法，道岔动作转换时间不足，道岔未能转换到位，道岔没有表示，分线盘区分判断为室外故障，经现场工区检查发现：20#道岔卡口，调整后设备正常。

20#道岔故障前曲线：

20#道岔故障时曲线：

20#道岔故障恢复曲线：

提速道岔启动曲线是道岔启动、解锁、转换、锁闭过程的动作轨迹，通过对道岔启动曲线的分析，可以预测道岔状态，预防道岔故障的发生。道岔启动正常曲线在约0.3S间有一个尖峰为启动电流曲线，0.3S到07S应该有由三项电源曲线组成动作电流曲线，07S至08S有由两项电源曲线组成的小台阶为表示电路接通时曲线。这个小台阶大概在0.5-0.6A，三相交流转辙机的1DQJ自闭电路则是由保护继电器BHJ落下切断，从转辙机的自动开闭器接点断开到1DQJ落下，再到BHJ落下有近1S时间，这时仍有一个交流电通过表示二极管，形成了一个小台阶。室外卡缺口或自动开闭器接点接触不良启动曲线则无小台阶。

以上曲线为提速道岔正常曲线与异常曲线

例2：开鲁站9#道岔挤岔报警，通过调阅监测发现，道岔转换到底曲线持续到23秒才结束，说明1DQJ在道岔转换到底后没有马上落下。通知室外作业人员，要点对9#道岔进行转换实验观察：道岔转换到底后自动开闭器已断开启动电路，此时室内1DQJ仍然在吸起状态，BHJ在吸起状态，DBQ输出灯亮灯。通知室外断开遮断器，但DBQ输出灯仍然亮灯，BHJ不落，1DQJ不落下，1DQJ不落表示电路不能沟通，导致挤岔报警，因此判断是DBQ故障，更换DBQ后故障现象消失，设备正常。正是由于监测曲线的提示作用，提高了故障判断速度和准确性，缩短了故障处理时间，没有影响行车。分析：1DQJ不落是因为BHJ不落，不能断开1DQJ自闭电路，当室外已断开启动电路，因为DBQ始终有输出所以BHJ不落，因此判断为DBQ故障，判断的关键是从道岔动作曲线中看出了1DQJ吸起23秒不落，这为判断故障点起到了关键性的作用。（下图为调阅微机监测时发现9#道岔异常曲线）

（下图为9#道岔室内控制电路图）

例3：中继22站报警：“9122灭灯，列车信号主灯丝断丝”。立即通过站间透明对报警时间段进行回放发现：9122信号机3:05:22点红灯时电流由173.7mA降为零，及时上报工区、车间、段调度，利用天窗时间经现场检查，确定为灯丝继电器虚接，重新插拔灯丝继电器恢复。

（1）9122信号机灭灯故障曲线：

（2）9122信号机灭灯恢复曲线

PART 03

原因不明的故障:

很多时候会遇到一些故障，处理人员还没到现场就自动恢复了，我们很难得到故障时的电气特性数据，有时甚至不能知道确切的故障现象，所以无从下手。通过微机监测我们可以很好的解决这类问题，首先通过报警信息查询找到故障发生的具体时间，然后对这段时间进行站场再现，了解故障现象，再通过这段时间内模拟量和开关量的查询找到故障时的电气特性变化，很多原因不明的故障就这样一目了然了。

例：监测查询中发现：哲里木站SII-12信号机红灯电流为146mA，控制台并没有断丝报警，感觉一定有问题。利用天窗对SII-12信号机红灯进行了检查和主副丝转换实验，发现点主灯泡时电流为146mA，转换到副灯泡时电流无变化，这种情况当主灯泡断丝后点副灯泡时不会产生断丝报警，发现不了主灯泡断丝使主灯泡不能得到及时的更换，如果副灯泡长时间点亮产生断丝就会使信号机灭灯。经分析判断确定为点灯单元不良，并对其进行了更换，更换后再进行试验主灯泡电流175mA，点副灯泡时电流为136mA并有断丝报警产生，设备恢复正常，避免了主丝断丝后不报警不能及时更换灯泡，造成信号机灭灯的故障发生。

PART 04

结合部的故障:

电务设备和工务、电力设备有着密切的联系，车务部门则是电务设备的使用人。不管是工务、电力还是车务的问题，首先表现出来的就是电务设备故障。比如:车务错开信号、错排进路、错按按钮等可以推脱说成跳信号或者信号开放不了等，电力瞬间停电造成信号机关闭，我们拿不出有力的证据而缺乏说服力。现在微机监测的实时监测功能对车务、工务、电力等部门都进行了监测，控制台所有的按钮都有使用操作记录，工务的有道岔电流曲线记录，电力有外电网断电、三相电断相、错相报警。这些功能都可以帮助我们分清结合部故障的责任，减少扯皮、推诿的现象，掌握故障的真实原因。

自从我段开通使用微机监测以来，充分利用微机监测第一时间进行回放、跟踪，查清每件故障的原因，特别是原因不明的故障。微机监测与我们日常检维修、故障处理，分析结合起来，有效解决了大量安全隐患问题。今后应加强对微机监测的调阅的频次，调阅质量，与监测工区常沟通，建立健全微机监测的使用和维护管理办法。微机监测是我们电务设备走向科技化、信息化、现代化过程中的必然产物，为确保铁路信号设备的稳定运用起到保驾护航的预警功能，为新时期铁路迅猛发展，充分发挥电务设备高效、创新、可靠、稳定、安全的作用。

编后评语：刘巍同志是哲里木电务车间的一名普通高级技师，在日常工作中勤于思考，擅于总结。此篇文章从管内各站各设备类型的异常监测曲线分析入手，从基本原理解读，如何进行处理，处理结果如何，都做了详尽的分析，有图有真相，编者认为是一篇优秀的现场维修经验文章，也是一篇优秀的培训课件。另外，刘巍同志马上面临退休的年龄，不懈怠，不气馁，体现和诠释了什么是真正的爱岗敬业，值得我们所有的信号工学习，也是年轻人学习的典范。

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